DE202013105950U1

DE202013105950U1 - Anordnung zum Betreiben mindestens eines Verbrauchers mit der elektrischen Leistung einer regenerativen Engergiequelle

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Publication number: DE202013105950U1
Application number: DE202013105950.1U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2014-05-20
Anticipated expiration: 2023-12-28

Abstract

Anordnung (1) zum Betreiben mindestens eines Verbrauchers (22, 23, 24, 25) mit der elektrischen Leistung einer regenerativen Energiequelle (9), insbesondere einer Photovoltaikanlage, umfassend: eine Regeleinrichtung (2) mit: einem ersten Eingang (4) für ein erstes Zählersignal (16), der einen von mindestens einem Wechselrichter (10) momentan umgesetzten Leistungs-Wert (PU) der regenerativen Energiequelle (9) bereitstellt, mindestens einem zweiten Eingang (6a, 6b) für mindestens ein zweites Zählersignal (17a, 17b), der einen von mindestens einem Verbraucher (22, 23; 24; 25) momentan verbrauchten Leistungs-Wert (PEV, PS) bereitstellt, einem Rundsteuereingang (5) zum Empfangen eines Rundsteuersignals (18) eines Rundsteuerempfängers (12), gekennzeichnet durch einer Vergleichseinrichtung (3) zum Vergleichen des momentan umgesetzten Leistungs-Werts (PU) und des mindestens einen momentan verbrauchten Leistungs-Werts (PEV, PS) mit einem von dem Rundsteuersignal (18) abhängigen, in das öffentliche Stromnetz (13) maximal einzuspeisenden Maximal-Leistungs-Wert (PEMax), wobei die Vergleichseinrichtung (3) ausgebildet ist, in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs dem Wechselrichter (10) eine maximal umzusetzende Leistung (PUMax) vorzugeben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Betreiben mindestens eines Verbrauchers mit elektrischer Leistung einer regenerativen Energiequelle.
Im öffentlichen Stromnetz müssen die Erzeugung und der Verbrauch elektrischer Energie bzw. Leistung jederzeit übereinstimmen. Üblicherweise bestimmt der Verbraucher, wann und wie viel Energie er dem öffentlichen Stromnetz entnimmt. Daher kann es vorkommen, dass die Energieversorgerunternehmen, beispielsweise aufgrund einer drohenden Netzüberlastung, nicht die gesamte momentan theoretisch produzierbare regenerative Energie über das öffentliche Stromnetz abnehmen können.
Die Energieversorgerunternehmen haben daher die Möglichkeit, die Menge an in das Stromnetz eingespeister regenerativer Energie (zum Beispiel durch Solaranlagen oder Windkraftanlagen gewonnene Energie) ferngesteuert zu reduzieren. Zu diesem Zweck wird ein Rundsteuersignal über das Stromnetz an die einspeisenden Haushalte oder Geschäftsbetriebe übermittelt, welches einen Vorgabewert enthält, der die maximale Einspeiseleistung von regenerativer Energie in das öffentliche Stromnetz vorgibt. Typischer Weise gibt das Rundsteuersignal den Anteil an der maximal von der regenerativen Energiequelle erzeugten Leistung vor, der in das Stromnetz eingespeist werden soll. Das Rundsteuersignal kann diesen Anteil stufenweise vorgeben, d. h. eine Vorgabe von beispielsweise 100%, 60%, 30% oder 0% liefern. Im Extremfall lautet die Vorgabe 0%, d. h. es darf keine regenerative Energie in das öffentliche Netz eingespeist werden, wohingegen im anderen Extremfall, d. h. bei einem Vorgabewert von 100%, die gesamte von einer jeweiligen regenerativen Energiequelle erzeugte Energie in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden darf.
Um die Rundsteuersignale zu empfangen, sind den jeweiligen regenerativen Energiequellen (z. B. einer Photovoltaikanlage) so genannte Rundsteuerempfänger vorgeschaltet, die in der Lage sind, Rundsteuerbefehle aus dem Stromnetz herauszufiltern und daraus die Steuerinformation, d. h. den jeweiligen Vorgabewert, abzuleiten.
Durch die Rundsteuertechnik lassen sich somit beispielsweise Photovoltaik- und Windkraftanlagen hinsichtlich der momentan maximal zulässigen Einspeisehöhe steuern. Für Photovoltaik-Anlagen ist die Ausstattung mit der Rundsteuertechnik gemäß EEG 2012 Pflicht.
Bei Photovoltaikanlagen erfolgt durch die Vorgabe der Rundsteuertechnik eine konstante Abregelung bzw. Beschränkung der eingespeisten regenerativen Energie auf den jeweils von dem Energieversorgungsunternehmen gewählten Vorgabewert, indem einem Wechselrichter der Vorgabewert des Energieversorgungsunternehmens übermittelt wird. Der Wechselrichter reduziert die maximal umgesetzte Leistung entsprechend der Vorgabe. Liefert beispielsweise eine 30 kW-Photovoltaikanlage ihre maximale Leistung und wird dem Wechselrichter ein Vorgabewert von 70% vorgebeben, erfolgt eine Reduktion der an dem Wechselrichter umgesetzten Leistung auf 21 kW, die für die Nutzung im Eigenverbrauch, für die Speicherung von Energie und/oder die Einspeisung ins Stromnetz zur Verfügung stehen.
Sind die Wetterbedingungen, insbesondere die aktuelle Sonneneinstrahlung, jedoch derart günstig, dass die Photovoltaikanlage momentan mehr als 21 KW, beispielsweise die maximale Leistung von 30 kW, erzeugt, bleibt ein theoretisch möglicher Leistungsüberschuss in Höhe von 9 kW ungenutzt, den die Photovoltaikanlage potentiell zur Verfügung stellen könnte.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Betrieb von Verbrauchern mit elektrischer Leistung einer regenerativen Energiequelle effizienter zu machen. Insbesondere soll eine Anordnung bereitgestellt werden, mit der ein effizienteres Leistungsmanagment regenerativer Energiequellen, insbesondere von Photovoltaikanlagen, möglich ist.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung zum Betreiben mindestens eines Verbrauchers mit elektrischer Leistung einer regenerativen Energiequelle, insbesondere einer Photovoltaikanlage, umfassend: eine Regeleinrichtung mit: einem ersten Eingang für ein erstes Zählersignal, der einen von mindestens einem Wechselrichter momentan umgesetzten Leistungs-Wert der regenerativen Energiequelle bereitstellt, mindestens einem zweiten Eingang für mindestens ein zweites Zählersignal, der einen von mindestens einem Verbraucher momentan verbrauchten Leistungs-Wert bereitstellt, einem Rundsteuereingang zum Empfangen eines Rundsteuersignals eines Rundsteuerempfängers, sowie eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des momentan umgesetzten Leistungs-Werts und des mindestens einen momentan verbrauchten Leistungs-Werts mit einem von dem Rundsteuersignal abhängigen, in das öffentliche Stromnetz maximal einzuspeisenden Maximal-Leistungs-Wert, wobei die Vergleichseinrichtung ausgebildet ist, in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs dem Wechselrichter die maximal umzusetzende Leistung vorzugeben.
Durch das erfindungsgemäße Regeln bzw. Einstellen der maximal an dem Wechselrichter umzusetzenden Leistung in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs hat die maximal an dem Wechselrichter umzusetzende Leistung nicht wie herkömmlicher Weise einen konstanten, durch das Rundsteuersignal vorgegebenen Wert, sondern ist regelbar bzw. einstellbar. Die Regelbarkeit erlaubt vorteilhaft eine effizientere und ökonomischere Nutzung der Energieressourcen der regenerativen Energiequelle. Die Vorgabe für die maximal an dem Wechselrichter umzusetzende Leistung kann, sofern ein Teil der umgesetzten Leistung im Eigenverbrauch oder für die Speicherung von Energiegenutzt wird und somit nicht für die Einspeisung in das öffentliche Stromnetz zur Verfügung steht, auf einen höheren Vorgabewert geregelt bzw. eingestellt werden als der maximal in das Stromnetz einzuspeisende Maximal-Leistungs-Wert. Auf diese Weise kann zusätzliche, momentan zur Verfügung stehende Leistung der regenerativen Energiequelle für den mindestens einen Verbraucher bzw. zur Energiespeicherung zur Verfügung gestellt werden.
Die erfindungsgemäße Anordnung bzw. die Regeleinrichtung kann über den ersten Eingang, den zweiten Eingang sowie den Rundsteuereingang jeweils mit einem ersten Zähler, einem zweiten Zähler sowie einem Rundsteuerempfänger signaltechnisch verbunden werden.
Der von dem Rundsteuersignal abhängige, in das öffentliche Stromnetz maximal einzuspeisende Maximal-Leistungs-Wert wird typischerweise durch die Multiplikation eines einem jeweiligen Rundsteuersignal zugeordneten Werts (typischerweise in Form eines Faktors, in der Regel einer Prozentangabe) mit der Maximalleistung der regenerativen Energiequelle gebildet. Unter der Maximalleistung der regenerativen Energiequelle wird diejenige Leistung verstanden, die die regenerative Energiequelle unter Idealbedingungen maximal erzeugen kann.
Unter dem von einem Wechselrichter momentan umgesetzten Leistungs-Wert der regenerativen Energiequelle wird diejenige Leistung verstanden, die momentan bzw. aktuell vom Wechselrichter umgesetzt wird und die zum Betreiben von Verbrauchern, zur Energiespeicherung und/oder zum Heizen und/oder für die Einspeisung ins öffentliche Stromnetz etc. zur Verfügung steht. Der momentan umgesetzte Leistungs-Wert bzw. die momentan umgesetzte Leistung kann insbesondere von der Vorgabe für die maximal an dem Wechselrichter umzusetzenden Leistung nach unten abweichen, wenn die von der regenerativen Energiequelle erzeugte Leistung nicht ausreicht, um die maximal umsetzbare Leistung zu liefern. Die maximal an dem Wechselrichter umzusetzende Leistung kann zwischen 0% und 100% der Gesamtleistung der regenerativen Energiequelle betragen.
Abweichend von dem oben beschriebenen Vorgehen, bei dem der in das Stromnetz maximal einzuspeisende Maximal-Leistungs-Wert von einem Energieversorgungsunternehmen über das Rundsteuersignal vorgegeben wird, kann mit einem Energieversorgungsunternehmen eine vorbestimmte Einspeisezeit, typischer Weise eine Tageszeit, vereinbart werden, in der von der Anordnung eine Leistung in das Stromnetz eingespeist wird, die einen minimalen Leistungs-Wert nicht unterschreitet bzw. bei dem die eingespeiste Leistung innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs liegt. Insbesondere kann auch vereinbart werden, dass die Anordnung in der vorbestimmten Einspeisezeit möglichst viel elektrische Leistung in das öffentliche Stromnetz einspeist.
Beispielsweise kann mit den Energieversorgungsunternehmen vereinbart werden, dass der Eigenverbrauch der Anordnung während der vereinbarten Einspeisezeit (zum Beispiel während der Mittagszeit von 12 Uhr bis 13 Uhr oder zu anderen Tageszeiten, an denen typischerweise ein höherer Energieverbrauch durch Haushalte und/oder Geschäftsbetriebe zu erwarten ist) reduziert wird und ein erheblicher Teil, ggf. die gesamte von der regenerativen Energiequelle gelieferte Leistung in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Um während dieser Einspeisezeit den mit dem Energieversorgungsunternehmen vereinbarten Leistungswert zu erreichen, können beispielsweise einzelne Verbraucher (gegebenenfalls zeitweise) abgeschaltet werden und/oder ein Teil der vereinbarten Leistung kann aus lokalen Energiespeichern wie beispielsweise Batterien, Akkus oder dergleichen entnommen werden.
In einer Ausführungsform ist die Vergleichseinrichtung ausgebildet, die Vorgabe für die an dem Wechselrichter maximal umsetzbare Leistung zu erhöhen, wenn der Maximal-Leistungs-Wert größer ist als eine Differenz zwischen dem momentan umgesetzten Leistungs-Wert und dem mindestens einen momentan verbrauchten Leistungs-Wert. Die Vergleichseinrichtung ist auch ausgebildet, die Vorgabe für die von dem Wechselrichter maximal umzusetzende Leistung zu verringern, wenn der vorgegebene Maximal-Leistungs-Wert kleiner ist als die Differenz zwischen dem momentan umgesetzten Leistungs-Wert und dem mindestens einen momentan verbrauchten Leistungs-Wert.
Die Differenz zwischen dem momentan umgesetzten Leistungs-Wert und dem mindestens einen momentan verbrauchten Leistungs-Wert stellt den momentan zur Einspeisung in das Stromnetz zur Verfügung stehenden Leistungs-Wert dar, der mit dem Maximal-Leistungs-Wert verglichen wird.
Ist der Maximal-Leistungs-Wert für die Einspeisung in das Stromnetz größer als die Differenz, kann mehr Leistung an dem Wechselrichter umgesetzt werden. Die Vergleichseinrichtung erhöht daher die an dem Wechselrichter maximal umzusetzende Leistung. Sofern die regenerative Energiequelle in dieser Situation aufgrund der vorherrschenden Wetterbedingungen (z. B. ausreichend Sonne und/oder Wind) in der Lage ist, mehr Leistung aus regenerativer Energie zu erzeugen, steht mehr umgesetzte Leistung zur Verfügung und kann für den Eigenverbrauch und die Energiespeicherung genutzt sowie ggf. in das öffentliche Netz eingespeist werden.
Ist der Maximal-Leistungs-Wert aktuell kleiner als die Differenz, wird also momentan zu viel Leistung am Wechselrichter umgesetzt, so verringert die Vergleichseinrichtung die an dem Wechselrichter maximal umzusetzende Leistung. Auf diese Weise wird mittels des Wechselrichters weniger Leistung umgesetzt, um die in das öffentliche Stromnetz eingespeiste Leistung auf den Maximal-Leistungs-Wert zu begrenzen. Ein solcher Fall kann zum Beispiel eintreten, wenn die von dem mindestens einen Verbraucher verbrauchte Leistung sich verringert und dadurch die Differenz zwischen dem momentan umgesetzten Leistungs-Wert und dem mindestens einen momentan verbrauchten Leistungs-Wert zunimmt. Ein solcher Fall kann auch eintreten, wenn sich die momentan an dem Wechselrichter umgesetzte Leistung aufgrund von günstigen Witterungsbedingungen erhöht. Die erfindungsgemäße Anordnung bzw. die erfindungsgemäße Vergleichseinrichtung erkennt diese veränderte Situation durch Vergleich der entsprechenden Leistungs-Werte und regelt die entsprechende Größe, nämlich die maximal an dem Wechselrichter umzusetzende Leistung, entsprechend nach.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Vergleichseinrichtung ausgebildet, die von dem Wechselrichter maximal umzusetzende Leistung zu erhöhen oder zu verringern, bis die Differenz zwischen dem momentan umgesetzten Leistungs-Wert und dem mindestens einen momentan verbrauchten Leistungs-Wert dem Maximal-Leistungs-Wert entspricht. Sofern die aktuell auf die regenerative Energiequelle einwirkenden Wetterbedingungen es zulassen, kann die maximal an dem Wechselrichter umzusetzende Leistung so geregelt (erhöht oder verringert) werden, dass sowohl eine Einspeisung von Leistung der regenerativen Energiequelle in der Höhe des aktuellen Maximal-Leistungs-Werts in das Stromnetz ermöglicht wird als auch der Verbrauch von Leistung durch den mindestens einen Verbraucher gedeckt wird. Auf diese Weise wird die zur Verfügung stehende Leistung der regenerativen Energiequelle optimal genutzt.
Verändert sich die Leistungsbilanz der Anordnung beispielsweise dadurch, dass sich der von dem mindestens einen Verbraucher verbrauchte Leistungs-Wert verändert und/oder dadurch, dass der in das öffentliche Netz einspeisbare Maximal-Leistungs-Wert verändert, so regelt die erfindungsgemäße Anordnung die über den Wechselrichter umgesetzte und den Verbrauchern bzw. dem öffentlichen Stromnetz zugeführte Leistung nach (sofern die Witterungsverhältnisse dies zulassen), bis das Optimum erreicht ist.
Sofern die Wetterverhältnisse es nicht zulassen, dass die an dem Wechselrichter umgesetzte Leistung sowohl für den mindestens einen Verbraucher als auch für die Einspeisung in das öffentliche Stromnetz ausreicht, wird die an dem Wechselrichter umgesetzte Leistung für den Betrieb des mindestens einen Verbrauchers genutzt. Es ist möglich, dass die Regeleinrichtung bestimmte Verbraucher erst einschaltet, wenn die regenerative Energiequelle momentan so viel Leistung produziert, dass der Verbraucher mit der Leistung der regenerativen Energiequelle und nicht mit der Leistung aus dem Stromnetz betrieben werden kann. Dies ist der Fall, wenn die momentan von dem Wechselrichter umgesetzte Leistung oberhalb einer Schaltschwelle liegt. Gegebenenfalls vorhandene überschüssige Leistung wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Durch diese Priorisierung des Verbrauchs des mindestens einen Verbrauchers (d. h. durch diese Priorisierung des Eigenverbrauchs bzw. der Speicherung in einem lokalen Energiespeicher) wird sichergestellt, dass die regenerativ erzeugte Energie am Ort ihrer Erzeugung verwendet wird und nur für den Fall, dass überschüssige Leistung vorhanden ist, eine Einspeisung in das Stromnetz erfolgt.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Regeleinrichtung ausgebildet, dem Wechselrichter die Vorgabe für die maximal umzusetzende Leistung mittels eines Datensignals, insbesondere über einen RS485 Link bzw. ein RS485-Datenkabel, vorzugeben. Für die Kommunikation mit dem Wechselrichter weist die Regeleinrichtung eine RS485 Datenschnittstelle auf. Über den RS485 Link bzw. die RS485 Datenschnittstelle ist eine Kommunikation mit einer Vielzahl von gängigen Wechselrichtern möglich. Es versteht sich, dass auch andere Arten von Datenschnittstellen zur Kommunikation mit dem Wechselrichter verwendet werden können.
Eine weitere Ausführungsform der Anordnung umfasst einen Eigenverbrauchszähler zum Erzeugen eines zweiten Zählersignals, welches einen momentan verbrauchten Leistungs-Wert mindestens eines Verbrauchers enthält. Der Eigenverbrauchszähler ist über eine Signalverbindung, beispielsweise ein Datenkabel, mit einem zweiten Eingang der Regeleinrichtung verbindbar, sodass das den momentan verbrauchten Leistungs-Wert enthaltende zweite Zählersignal der Vergleichseinrichtung zur Durchführung des Vergleichs zugeführt werden kann. Der Eigenverbrauchszähler misst die den Verbrauchern zugeführte Leistung, die vom öffentlichen Stromnetz und/oder von der regenerativen Energiequelle geliefert wird. Der Datenaustausch kann beispielswese über einen Bus oder eine S0-Schnittstelle erfolgen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Anordnung zusätzlich einen Verbrauchszähler zum Erzeugen eines weiteren zweiten Zählersignals, welches einen momentan verbrauchten Leistungs-Wert mindestens eines Verbrauchers enthält, der erst beim Überschreiten eines Schwellwerts der momentan an dem Wechselrichter umgesetzten Leistung von der Regeleinrichtung aktiviert bzw. eingeschaltet wird. Auch der weitere Verbrauchszähler ist typischer Weise über eine Signalverbindung, beispielsweise ein Datenkabel, mit einem zweiten Eingang der Regeleinrichtung verbindbar, sodass das den momentan verbrauchten Leistungs-Wert enthaltende weitere zweite Zählersignal der Vergleichseinrichtung zugeführt werden kann.
Der weitere Verbrauchszähler misst die Leistung, die an einen oder mehrere Verbraucher abgegeben wird, wenn der Schwellwert der momentan an dem Wechselrichter umgesetzten Leistung überschritten wird. Für das Ein- und Ausschalten des Verbrauchers kann die Anordnung eine oder mehrere Umschalteinrichtungen, beispielsweise in Form von Umschalt-Relais, aufweisen, die in Abhängigkeit von der momentan am Wechselrichter umgesetzten Leistung angesteuert werden, wie dies beispielsweise in der DE 20 2011 051 377 U1 oder der DE 20 2012 102 364 U1 beschreiben ist, auf die für eine detaillierte Beschreibung dieser Funktionalität verwiesen wird. Bei den über den weiteren Verbrauschzähler mit Leistung versorgten Verbrauchern kann es sich insbesondere um Verbraucher zur Speicherung von Energie handeln, beispielsweise um eine Elektro-Heizung zum Aufheizen von Gebrauchswasser eines Warmwasser-Speichers.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Verbraucher ausgewählt aus der Gruppe umfassend: Haushaltsverbraucher, Einschubheizkörper, Energiespeicher, Wärmepumpe, insbesondere Heizungswärmepumpe, Sonnenbatterie, Ladestation für Elektrofahrzeuge und Heizeinrichtung. Durch die Versorgung unterschiedlicher Verbraucher kann die erfindungsgemäße Anordnung die vielseitigen Bedürfnisse moderner Privathaushalte oder modernder Gewerbebetriebe zur Versorgung mit Energie abdecken.
Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Heizeinrichtung zum Erhitzen von Gebrauchswasser eines Warmwasser-Speichers ausgebildet. Die Heizeinrichtung kann beispielsweise eine Elektro-Heizung oder eine Brauchwasser-Wärmepumpe aufweisen. Mittels der Heizeinrichtung erfolgt bevorzugt eine Erwärmung des Gebrauchswassers auf einen Temperaturbereich von 60°C bis 65°C, also auf einen über dem herkömmlichen Temperaturbereich von in einem Warmwasser-Speicher vorhandenen Gebrauchswasser, der typischerweise bei 50°C bis 55°C liegt. Die von der erfindungsgemäßen Anordnung steuerbare Elektro-Heizung kann beispielsweise über einen Thermostat entsprechend eingestellt werden, sodass das höhere Temperaturniveau von 60°C bis 65°C erreicht wird. Auf diese Weise wird mit regenerativer Energie ein höheres Temperaturniveau und somit auch mehr Wärme-Kapazität in dem Warmwasser-Speicher bereitgestellt. Zur Energiespeicherung kann auch kurzfristig die Raumtemperatur durch die Heizeinrichtung erhöht werden, es können weitere Pufferspeicher aktiviert bzw. geladen werden und/oder es kann die Ladetemperatur erhöht werden.
Bei einer weiteren Weiterbildung umfasst die Elektro-Heizung einen bevorzugt im Bereich eines Bodens des Warmwasser-Speichers angeordneten Heizstab zum Erhitzen des Gebrauchswassers. Mittels des Heizstabs ist ein unmittelbares und effizientes Erhitzen von Gebrauchswasser möglich. Bevorzugt ist der Heizstab im Bodenbereich des Warmwasser-Speichers angeordnet. Bei herkömmlichen Warmwasser-Speichern ist der Heizstab bzw. Heizeinsatz ungefähr in der Mitte des Warmwasser-Speichers angeordnet, so dass der Wärmespeicher nur zur Hälfte mit regenerativer Energie geladen werden kann. Bei der hier beschriebenen Anordnung kann der Heizstab bzw. der Heizeinsatz wahlweise in der Mitte des Wärmespeichers oder am Boden des Wärmespeichers angeordnet werden. Auf diese Weise ist eine optimale thermische Durchladung des Warmwasser-Speichers mit vergleichsweise wenig oder vergleichsweise viel regenerativer Energie möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform bzw. gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Regeleinrichtung einen dritten Eingang für ein Temperatursignal auf, der einen momentanen Temperatur-Wert des Gebrauchswassers in dem Warmwasser-Speicher bereitstellt, wobei die Regeleinrichtung ausgebildet ist, beim Unterschreiten eines Schwellwerts des Temperatur-Werts eine Heizeinrichtung zum Erhitzen des Gebrauchswassers unabhängig von der momentan an dem Wechselrichter umgesetzten Leistung zu aktivieren. In diesem Fall wird beim Unterschreiten des Temperatur-Schwellwerts die Heizeinrichtung, beispielsweise in Form der Brauchwasser-Wärmepumpe, ggf. in Form der Elektro-Heizung, aktiviert und typischer Weise mit Netzstrom betrieben. Hierdurch wird das Temperaturniveau in dem Warmwasser-Speicher auch für den Fall angehoben, dass keine ausreichende regenerative Energie zur Verfügung steht, so dass eine Grundversorgung mit warmer Gebrauchswasser gewährleistet werden kann.
Die Temperatur in dem Warmwasser-Speicher wird bei einer solchen außerplanmäßigen Aktivierung der Heizeinrichtung typsicher Weise so weit angehoben, bis die Temperatur des Gebrauchswassers bei einer Soll-Temperatur liegt, die den unteren Rand eines Soll-Temperaturbereichs bildet bzw. innerhalb eines Soll-Temperaturbereichs liegt, innerhalb dessen die Temperatur des Gebrauchswassers in dem Warmwasser-Speicher liegen sollte. Der Betrieb der Brauchwasser-Wärmepumpe mit Netzstrom ist wirtschaftlicher als die Zuschaltung einer konventionellen Heizanlage, z. B. einer Ölheizung, zur Sicherung des Grundbedarfs an warmem Gebrauchswasser. Zudem kann auf diese Weise die Versorgung mit Gebrauchswasser vollständig unabhängig von der Gebäudeheizung erfolgen, so dass in der Gebäudeheizung keine zusätzlichen Komponenten zur Erwärmung von Gebrauchswasser vorgesehen werden müssen. Die hier beschriebene Grundversorgung mit warmem Gebrauchswasser kann zusätzlich oder alternativ zu der oben beschriebenen ökonomischeren Nutzung der Energieressourcen der regenerativen Energiequelle mit Hilfe der Vergleichseinrichtung realisiert werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Anordnung einen Temperatursensor zum Erzeugen eines Temperatursignals, welches einen momentanen Temperatur-Wert des Gebrauchswassers in dem Warmwasser-Speicher enthält. Der Temperatursensor dient zur Bereitstellung des momentanen Temperatur-Werts an dem dritten Eingang der Regeleinrichtung und kann in den Warmwasser-Speicher oder beispielsweise in die Brauchwasser-Wärmepumpe integriert sein.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen. Ebenso können die vorstehend genannten und noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigte und verwendete Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern hat vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Zeichnung und detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
1 eine erfindungsgemäße Anordnung zum Betreiben von mehreren Verbrauchern mit elektrischer Leistung einer regenerativen Energiequelle,
2 eine weitere erfindungsgemäße Anordnung zum Betreiben von mehreren Verbrauchern mit elektrischer Leistung einer regenerativen Energiequelle.
Die in der 1 dargestellte Anordnung 1 umfasst eine Regeleinrichtung 2 (Power-Manager) mit einer Vergleichseinrichtung 3, einem ersten Eingang 4, einem Rundsteuereingang 5, zwei zweiten Eingängen 6a, 6b, einem dritten Eingang 32, einem Eigenverbrauchszähler 7 und einem weiteren Verbrauchszähler 8, der im gezeigten Beispiel die einem Verbraucher in Form einer Elektro-Heizung 25 zugeführte Leistung misst, die zum Erhitzen von Gebrauchswasser eines Warmwasser-Speichers 28 dient.
Die Anordnung 1 ist in ein Haushaltsversorgungssystem integriert, das eine regenerative Energiequelle 9, im gezeigten Beispiel eine Photovoltaikanlage, aufweist. Die regenerative Energiequelle 9 ist mit einem Wechselrichter 10 zur Umsetzung der von der regenerativen Energiequelle 9 gelieferten Gleichspannung in eine Wechselspannung verbunden. Die von dem Wechselrichter 10 gelieferte Leistung wird mittels eines mit dem Wechselrichter 10 über eine elektrische Leitung verbundenen ersten Leistungs-Zählers 11 gemessen.
Das Haushaltsversorgungssystem weist auch einen mit dem Rundsteuereingang 5 der Regeleinrichtung 2 verbundenen Rundsteuerempfänger 12 auf, der im gezeigten Beispiel über vier Datenleitungen mit dem Rundsteuereingang 5 in Verbindung steht, über die ein Rundsteuersignal 18 übertragen wird. Die Anordnung 1 weist zudem einen Eigenverbrauchszähler 7 auf, um den Eigenverbrauch, d. h. die momentan von drei Verbrauchern 22, 23, 24 des Haushaltsversorgungssystems verbrauchte Leistung zu ermitteln.
Zur Versorgung der drei Verbraucher 22, 23, 24 mit elektrischer Leistung kann über den in 1 gezeigten Netzknoten elektrische Leistung der regenerativen Energiequelle 9 und/oder aus dem öffentlichen Stromnetz 13 verwendet werden. In beiden Fällen wird die elektrische Leistung von dem Eigenverbrauchszähler 7 gemessen. Für den Fall, dass ein Überschuss an elektrischer Leistung der regenerativen Energiequelle 9 besteht, kann dieser Leistungsüberschuss unter den weiter unten näher beschriebenen Voraussetzungen in das öffentliche Stromnetz 13 eingespeist werden.
Aus dem von dem Rundsteuerempfänger 12 gelieferten Rundsteuersignal 18 und der bekannten Maximalleistung P_PVMax der regenerativen Energiequelle 9, also derjenigen Leistung, die die regenerative Energiequelle 9 unter Idealbedingungen höchstens erzeugen kann, wird in der Regeleinrichtung 2 ein in das öffentliche Stromnetz 13 maximal einzuspeisender Maximal-Leistungs-Wert P_EMax bestimmt, indem die Maximalleistung P_PVMax der regenerativen Energiequelle 9 mit einem dem jeweils empfangenen Rundsteuersignal 18 entsprechenden Faktor multipliziert wird, der im gezeigten Beispiel bei 100%, 60%, 30% oder 0% liegt.
Das Rundsteuersignal 18 und damit der in das öffentliche Stromnetz 13 maximal einzuspeisende Maximal-Leistungs-Wert P_EMax wird von einem Energieversorgungsunternehmen vorgegeben, um eine Überlastung des öffentlichen Stromnetzes 13 zu verhindern. Üblicher Weise wird das Rundsteuersignal 18 direkt dem Wechselrichter 10 zugeführt, der die maximal umzusetzende Leistung P_UMax entsprechend der Vorgabe des Rundsteuersignals 18 reduziert.
Um die von der regenerativen Energiequelle 9 zur Verfügung gestellte Leistung optimal zu nutzen, wird das Rundsteuersignal 18 bzw. der Maximal-Leistungs-Wert P_EMax im gezeigten Beispiel nicht direkt in Form eines Datensignals 21 dem Wechselrichter 10 zugeführt (beispielsweise über eine RS485-Verbindung). Vielmehr wird der Maximal-Leistungs-Wert P_EMax in einer Vergleichseinrichtung 3 der Regeleinrichtung 2 genutzt, um die maximal an dem Wechselrichter 10 umzusetzende Leistung P_UMax geeignet vorzugeben, wie weiter unten näher beschrieben wird.
Entsprechend der aktuellen Wetterkonditionen, d. h. beispielsweise abhängig von der Stärke der aktuellen Sonneneinstrahlung auf die als Photovoltaikanlage ausgebildete regenerative Energiequelle 9, erzeugt diese eine momentane Leistung, die dem Wechselrichter 10 zugeführt und an diesem in Wechselstrom umgesetzt wird. Der momentan von dem Wechselrichter 10 umgesetzte Leistungs-Wert P_U wird von dem ersten Leistungs-Zähler 11 gemessen und ist in einem ersten Zählersignal 16 enthalten, welches über eine Datenleitung dem ersten Eingang 4 der Regeleinrichtung 2 zugeführt wird.
Über die zwei zweiten Eingänge 6a, 6b werden der Regeleinrichtung 2 zwei zweite Zählersignale 17a, 17b zugeführt, von denen das erste vom Eigenverbrauchszähler 7 geliefert wird und von denen das zweite von dem weiteren Verbrauchszähler 8 geliefert wird. Das erste der beiden zweiten Zählersignale 17a enthält einen momentan verbrauchten Leistungs-Wert P_EV der über den Eigenverbrauchszähler 7 mit Leistung versorgten Verbraucher 22, 23, 24. Das zweite der beiden zweiten Zählersignale 17b enthält den momentan von der Elektro-Heizung 25 verbrauchten Leistungs-Wert P_S, der zur Speicherung von Wärmeenergie dient.
Die Vergleichseinrichtung 3 vergleicht den von dem ersten Leistungszähler 4 empfangenen, momentan von dem Wechselrichter 10 umgesetzten Leistungs-Wert P_U und die von dem Eigenverbrauchszähler 7 und dem weiteren Verbrauchszähler 8 empfangenen, momentan verbrauchten Leistungs-Werte P_EV, P_S mit dem Maximal-Leistungs-Wert P_EMax. Dabei regelt die Vergleichseinrichtung 3 in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs die Vorgabe für die maximal an dem Wechselrichter 10 umzusetzende Leistung P_UMax.
Die Vergleichseinrichtung 3 ist ausgebildet, die an dem Wechselrichter 10 maximal umzusetzende Leistung P_UMax zu erhöhen, wenn der vorgegebene Maximal-Leistungs-Wert P_EMax größer ist als die Differenz P_U – P_EV – P_S zwischen dem momentan umgesetzten Leistungs-Wert P_U und der Summe der momentan verbrauchten Leistungs-Werte P_EV + P_S, wobei die von dem Wechselrichter 10 maximal umzusetzende Leistung P_UMax bevorzugt erhöht wird, bis die Differenz P_U – P_EV – P_S mit dem Maximal-Leistungs-Wert P_EMax übereinstimmt.
Die Differenz zwischen dem momentan umgesetzten Leistungs-Wert P_U und der Summe aus den momentan verbrauchten Leistungs-Werten P_EV + P_S stellt einen momentanen Leistungsüberschuss dar. Ist der vorgegebene Maximal-Leistungs-Wert P_EMax momentan größer als diese Differenz, so kann mehr Leistung der regenerativen Energiequelle 9 in das öffentliche Netz 13 eingespeist werden, sofern diese verfügbar ist. Daher erhöht die Vergleichseinrichtung 3 die Vorgabe für die an dem Wechselrichter 10 maximal umsetzbare Leistung P_UMax, indem über eine RS485-Schnittstelle ein entsprechendes Datensignal 21 an den Wechselrichter 10 übertagen wird.
Entsprechend verringert die Vergleichseinrichtung 3 die an dem Wechselrichter 10 maximal umsetzbare Leistung P_UMax, wenn der vorgegebene Maximal-Leistungs-Wert P_EMax kleiner ist als die Differenz P_U – P_EV – P_S zwischen dem momentan umgesetzten Leistungs-Wert P_U und den momentan verbrauchten Leistungs-Werten P_EV, P_S, wobei die von dem Wechselrichter 10 maximal umzusetzende Leistung P_UMax bevorzugt verringert wird, bis die Differenz P_U – P_EV – P_S dem Maximal-Leistungs-Wert P_EMax entspricht. Auf diese Weise wird an dem Wechselrichter 10 weniger Leistung umgesetzt, um zu erreichen, dass der vom Energieversorger vorgegebene maximal in das öffentliche Stromnetz 13 einzuspeisende Maximal-Leistungs-Wert P_EMax nicht überschritten wird.
Um den Wechselrichter 10 zur Erhöhung oder Verringerung der maximal umsetzbaren Leistung P_UMax anzusteuern bzw. zu regeln, sind der Wechselrichter 10 und die Regeleinrichtung 2 über eine Datenleitung in Form eines RS485-Datenkabels miteinander verbunden. Über den RS485-Link können auch Daten-Protokoll-Signale des Wechselrichters 10 von der Regeleinrichtung 2 empfangen und geeignet ausgewertet werden. Beispielsweise kann die an dem Wechselrichter 10 umgesetzte Leistung P_U in einem solchen Daten-Protokoll-Signal enthalten sein. In diesem Fall ist typischer Weise der erste Zähler 11 in den Wechselrichter 10 integriert, d. h. es wird kein separater Leistungs-Zähler benötigt.
Wie weiter oben dargestellt wurde, dient der Eigenverbrauchszähler 7 dazu, ein zweites Zählersignal 17a zu erzeugen, das den momentan verbrauchten Leistungs-Wert P_EV der über den Eigenverbrauchszähler 7 mit elektrischer Leistung versorgten Verbraucher 22, 23, 24 enthält. Bei den Verbrauchern 22, 23, 24 handelt es sich bei dem in 1 gezeigten Beispiel um eine Ladestation 22 für ein Elektrofahrzeug, ein Haushaltsgerät 23, beispielsweise einen Kühlschrank, sowie um eine Wärmepumpe 24, im gezeigten Beispiel um eine Heizungswärmepumpe.
Der weitere Verbrauchszähler 8 dient dazu, ein zweites Zählersignal 17b zu erzeugen, das den momentan verbrauchten Leistungs-Wert P_S der Elektro-Heizung 25 misst, die ebenfalls zum Erhitzen von Gebrauchswasser des Warmwasser-Speichers 28 dient. Die Elektro-Heizung 25 weist einen Heizstab 26 zum Erhitzen des Gebrauchswassers auf, der im Bereich eines Bodens 27 des Warmwasser-Speichers 28 angeordnet ist.
Die Elektro-Heizung 25 ist über einen in 1 nicht bildlich dargestellten Umschalter in Form eines Umschalt-Relais über die Regeleinrichtung 2 mit dem in 1 gezeigten Netzknoten elektrisch verbindbar. Die Regeleinrichtung 2 steuert den Umschalter in Abhängigkeit von der momentan an dem Wechselrichter 10 umgesetzten Leistung P_U, genauer gesagt in Abhängigkeit davon, ob die momentan an dem Wechselrichter umgesetzte Leistung P_U oberhalb oder unterhalb einer von einem Nutzer einstellbaren Schaltschwelle liegt. Liegt die umgesetzte Leistung P_U unterhalb der Schaltschwelle, ist die Elektro-Heizung 25 nicht aktiv. Liegt die umgesetzte Leistung P_U oberhalb der Schaltschwelle, wird der Umschalter umgeschaltet und die Elektro-Heizung 25 wird mit der Leistung der regenerativen Energiequelle 9 betrieben. Es versteht sich, dass zusätzlich zur Elektro-Heizung 25 weitere Verbraucher elektrisch leitend mit dem Umschalter verbunden werden können, die beim Überschreiten der Schaltschwelle aktiviert werden. Auch die von diesen Verbrauchern verbrauchten Leistungs-Werte werden von dem Verbrauchszähler 8 erfasst und sind in dem zweiten Zählersignal 17b enthalten. Die Regeleinrichtung 2 kann eine Vor- und/oder Nachverzögerung aufweisen, so dass der Umschalter bei kurzzeitigem Überschreiten bzw. Unterschreiten der Schaltschwelle noch nicht umschaltet. Auf diese Weise kann ein möglichst stabiler und geräteschonender Betrieb eines jeweiligen Verbrauchers ermöglicht werden.
Es versteht sich, dass mehr als ein Umschalter, z. B. drei oder vier Umschalter, vorgesehen sein können, um mit Hilfe der Regeleinrichtung 2 unterschiedliche Schaltschwellen für den Betrieb von Verbrauchern zu realisieren. Auch die Leistungs-Werte von über unterschiedliche Umschalter mit elektrischer Leistung versorgten Verbrauchern kann von dem Verbrauchszähler 8 gemessen werden, es können zu diesem Zweck aber ggf. auch mehrere Verbrauchszähler vorgesehen sein.
In 2 ist eine Anordnung 1 gezeigt, bei welcher das Gebrauchswasser in dem Warmwasser-Speicher 28 nicht mittels der Elektro-Heizung 25, sondern mittels einer Brauchwasser-Wärmepumpe 29 erwärmt wird. Diese ist analog zur Elektro-Heizung 25 über einen nicht bildlich dargestellten Umschalter in Form eines Umschalt-Relais über die Regeleinrichtung 2 mit dem in 2 gezeigten Netzknoten elektrisch verbindbar. Die Regeleinrichtung 2 steuert den Umschalter in Abhängigkeit von der momentan an dem Wechselrichter 10 umgesetzten Leistung P_U, genauer gesagt in Abhängigkeit davon, ob die momentan an dem Wechselrichter umgesetzte Leistung P_U oberhalb oder unterhalb einer von einem Nutzer einstellbaren Schaltschwelle liegt. Liegt die umgesetzte Leistung P_U oberhalb der Schaltschwelle, wird der Umschalter umgeschaltet und die Brauchwasser-Wärmepumpe 29 wird mit der Leistung der regenerativen Energiequelle 9 betrieben.
Liegt die umgesetzte Leistung P_U unterhalb der Schaltschwelle, ist die Brauchwasser-Wärmepumpe 29 nicht aktiv, sofern ein momentaner Temperatur-Wert T_B des Gebrauchswassers in dem Warmwasser-Speicher 28 eine von einem Nutzer einstellbaren Schwellwert T_BMin nicht unterschreitet. Der momentane Temperatur-Wert T_B des Gebrauchswassers wird in dem gezeigten Beispiel mittels eines an der Brauchwasser-Wärmepumpe 29 vorgesehenen Temperatursensors 30 gemessen, dessen Temperatursignal 31 dem dritten Eingang 32 der Regeleinrichtung 2 zugeführt wird. Fällt der momentane Temperatur-Wert T_B des Gebrauchswassers unter den Temperatur-Schwellwert T_BMin, der z. B. bei 40°C oder 45°C liegen kann, wird die Brauchwasser-Wärmepumpe 29 von der Regeleinrichtung 2 aktiviert, d. h. mit dem Netzknoten verbunden, obwohl der Schwellwert der momentan an dem Wechselrichter 10 umgesetzten Leistung P_U nicht überschritten ist, d. h. die Brauchwasser-Wärmepumpe 29 wird mit Netzstrom betrieben.
Auf diese Weise wird das Temperaturniveau in dem Warmwasser-Speicher 28 angehoben und eine Grundversorgung mit warmer Gebrauchswasser gewährleistet. Typischer Weise wird das Temperaturniveau in dem Warmwasser-Speicher 28 beim Aktivieren der Brauchwasser-Wärmepumpe 29 so weit angehoben, bis der Temperatur-Wert T_B des Gebrauchswassers bei einer Soll-Temperatur T_BSoll liegt, die den unteren Rand eines Soll-Temperaturbereichs bildet, innerhalb dessen die Temperatur des Gebrauchswassers in dem Warmwasser-Speicher 28 liegen sollte. Der Soll-Temperaturbereich kann bei 50°C bis 55°C, ggf. aber auch wie oben beschrieben bei höheren Temperaturen, z. B. bei 60°C bis 65°C, liegen. Sobald der momentane Temperatur-Wert T_B in dem Warmwasser-Speicher 28 die ggf. ebenfalls von einem Nutzer einstellbare Soll-Temperatur T_BSoll von z. B. 50°C erreicht hat, wird die Brauchwasser-Wärmepumpe 29 nicht mehr mit Netzstrom versorgt. Die Versorgung der Brauchwasser-Wärmepumpe 29 mit Netzstrom wird erneut aktiviert, wenn der Schwellwert T_BMin des momentanen Temperatur-Werts T_B des Gebrauchswassers in dem Warmwasser-Speicher 28 erneut unterschritten wird.
Durch die Versorgung der Brauchwasser-Wärmepumpe 29 mit Netzstrom kann eine Grundversorgung mit warmem Gebrauchswasser sichergestellt werden, ohne dass zu diesem Zweck auf fossile Brennstoffe, z. B. auf eine Ölheizung, zurückgegriffen werden muss, deren Betrieb unwirtschaftlicher wäre. Es versteht sich, dass ggf. auch die Elektro-Heizung 25 von 1 mit Netzstrom betrieben werden kann, um die Grundversorgung mit warmem Gebrauchswasser sicherzustellen.
Der momentan am Wechselrichter 10 umgesetzte Leistungs-Wert P_U kann ebenso wie die Vorgabe des Rundsteuersignals 18 (z. B. in %), der von dem Eigenverbrauchszähler 7 angezeigte Leistungs-Wert P_EV als auch der von dem weiteren Verbrauchszähler 8 angezeigte Leistungs-Wert P_S, welcher der gespeicherten Energiemenge entspricht, ggf. zusammen mit weiteren Werten, beispielsweise des momentanen Temperatur-Werts T_B des Gebrauchswassers, in einem Display der Regeleinrichtung 2 angezeigt werden, über das mit Hilfe einer Menüführung auch Eingaben eines Bedieners vorgenommen werden können. Die Parametrierung der Regeleinrichtung 2, die Diagnose von ggf. auftretenden Fehlern sowie Softwareupdates können über eine Schnittstelle beispielsweise in Form einer USB-Schnittstelle oder einer RS 485-Schnittstelle vorgenommen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202011051377 U1 [0026]
DE 202012102364 U1 [0026]

Claims

Anordnung (1) zum Betreiben mindestens eines Verbrauchers (22, 23, 24, 25) mit der elektrischen Leistung einer regenerativen Energiequelle (9), insbesondere einer Photovoltaikanlage, umfassend: eine Regeleinrichtung (2) mit: einem ersten Eingang (4) für ein erstes Zählersignal (16), der einen von mindestens einem Wechselrichter (10) momentan umgesetzten Leistungs-Wert (P_U) der regenerativen Energiequelle (9) bereitstellt, mindestens einem zweiten Eingang (6a, 6b) für mindestens ein zweites Zählersignal (17a, 17b), der einen von mindestens einem Verbraucher (22, 23; 24; 25) momentan verbrauchten Leistungs-Wert (P_EV, P_S) bereitstellt, einem Rundsteuereingang (5) zum Empfangen eines Rundsteuersignals (18) eines Rundsteuerempfängers (12), gekennzeichnet durch einer Vergleichseinrichtung (3) zum Vergleichen des momentan umgesetzten Leistungs-Werts (P_U) und des mindestens einen momentan verbrauchten Leistungs-Werts (P_EV, P_S) mit einem von dem Rundsteuersignal (18) abhängigen, in das öffentliche Stromnetz (13) maximal einzuspeisenden Maximal-Leistungs-Wert (P_EMax), wobei die Vergleichseinrichtung (3) ausgebildet ist, in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs dem Wechselrichter (10) eine maximal umzusetzende Leistung (P_UMax) vorzugeben.
Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher die Vergleichseinrichtung (3) ausgebildet ist, die Vorgabe für die an dem Wechselrichter (10) maximal umzusetzende Leistung (P_UMax) zu erhöhen, wenn der Maximal-Leistungs-Wert (P_EMax) größer ist als eine Differenz (Pu – P_EV – P_S) zwischen dem momentan umgesetzten Leistungs-Wert (P_U) und dem mindestens einen momentan verbrauchten Leistungs-Wert (P_EV, P_S), und bei der die Vergleichseinrichtung (3) ausgebildet ist, die Vorgabe für die von dem Wechselrichter (10) maximal umzusetzende Leistung (P_UMax) zu verringern, wenn der vorgegebene Maximal-Leistungs-Wert (P_EMax) kleiner ist als die Differenz (P_U – P_EV – P_S) zwischen dem momentan umgesetzten Leistungs-Wert (P_U) und dem mindestens einen momentan verbrauchten Leistungs-Wert (P_EV, P_S).
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Vergleichseinrichtung (3) ausgebildet ist, die Vorgabe für die von dem Wechselrichter (10) maximal umzusetzende Leistung (P_UMax) zu erhöhen oder zu verringern, bis die Differenz (P_U – P_EV – P_S) zwischen dem momentan umgesetzten Leistungs-Wert (P_U) und dem mindestens einen momentan verbrauchten Leistungs-Wert (P_EV, P_S) dem Maximal-Leistungs-Wert (P_EMax) entspricht.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Regeleinrichtung (2) ausgebildet ist, dem Wechselrichter (10) die Vorgabe für die maximal umzusetzende Leistung (P_UMax) mittels eines Datensignals (21), insbesondere über einen RS485 Link, vorzugeben.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: einen Eigenverbrauchszähler (7) zum Erzeugen eines zweiten Zählersignals (17a), welches einen momentan verbrauchten Leistungs-Wert (P_EV) mindestens eines Verbrauchers (22, 23, 24) enthält.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: einen weiteren Verbrauchszähler (8) zum Erzeugen eines zweiten Zählersignals (17b), welches einen momentan verbrauchten Leistungs-Wert (P_S) mindestens eines Verbrauchers (25) enthält, der erst beim Überschreiten eines Schwellwerts der momentan an dem Wechselrichter (10) umgesetzten Leistung (P_U) von der Regeleinrichtung (2) aktiviert wird.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Verbraucher ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Haushaltsverbraucher (23), Einschubheizkörper, Energiespeicher, Wärmepumpe (24), insbesondere Heizungswärmepumpe, Sonnenbatterie, Ladestation (22) für Elektrofahrzeuge und Heizeinrichtung (25, 29).
Anordnung nach Anspruch 7, bei welcher die Heizeinrichtung (25, 29) zum Erhitzen von Gebrauchswasser eines Warmwasser-Speichers (28) ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 8, bei welcher die Heizeinrichtung (25, 29) eine Elektro-Heizung (25) und/oder eine Brauchwasser-Wärmepumpe (29) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 9, bei welcher die Elektro-Heizung (25) einen bevorzugt im Bereich eines Bodens (27) des Warmwasser-Speichers (28) angeordneten Heizstab (26) zum Erhitzen des Gebrauchswassers aufweist.
Anordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, insbesondere nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der die Regeleinrichtung (2) einen dritten Eingang (32) für ein Temperatursignal (31) aufweist, der einen momentanen Temperatur-Wert (T_B) des Gebrauchswassers in einem Warmwasser-Speicher (28) bereitstellt, wobei die Regeleinrichtung (2) ausgebildet ist, beim Unterschreiten eines Schwellwerts (T_BMin) des Temperatur-Werts (T_B) eine Heizeinrichtung (25, 29) zum Erhitzen des Gebrauchswassers unabhängig von der momentan an dem Wechselrichter (10) umgesetzten Leistung (P_U) zu aktivieren.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: einen Temperatursensor (30) zum Erzeugen eines Temperatursignals (31), welches einen momentanen Temperatur-Wert (T_B) des Gebrauchswassers in dem Warmwasser-Speicher (28) enthält.